I sistemi idraulici trasmettono energia utilizzando la pressione del fluido all'interno di un sistema sigillato. I freni su auto e camion, ascensori per sedie a rotelle, martinetti idraulici e alette degli aeromobili in genere utilizzano sistemi idraulici. Molti produttori usano sistemi idraulici perché hanno molti vantaggi rispetto ai sistemi meccanici ed elettrici come offrire molta potenza in un piccolo spazio, ma se il fluido fuoriesce dal sistema, questo crea un problema e uno svantaggio nel sistema, in quanto non funzionerà affatto.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
I vantaggi dei sistemi idraulici includono potenza, precisione, efficienza e facilità di manutenzione. Ma anche gli svantaggi: possono fuoriuscire, il che li rende disordinati ei fluidi al loro interno sono spesso caustici da dipingere e alcuni sigilli.
Come funzionano i sistemi idraulici
I sistemi idraulici usano il liquido per creare pressione. Le particelle liquide sono vicine tra loro, il che significa che un liquido è quasi incomprimibile. Quando le particelle si muovono, si colpiscono a vicenda e sbattono anche contro le pareti del contenitore. Poiché la pressione in un liquido trasferisce in egual misura in ogni direzione, una forza applicata in un punto di un liquido trasferisce ad altri punti sul liquido. Calcoli la pressione usando l'equazione F ÷ (P x A), dove P è la pressione in pascal, F è la forza in newton e A è l'area della sezione trasversale in metri quadrati. Questa è nota come legge di Pascal.
Nei sistemi idraulici, una piccola forza attraverso una piccola area di sezione trasversale trasmette pressione e crea una grande forza su un'area di sezione trasversale più grande. In sostanza, se si collegano due cilindri, uno grande e uno piccolo, e si applica la forza a un cilindro, si genera una pressione uguale in entrambi i cilindri. Poiché un cilindro contiene un volume più grande, la forza prodotta dal cilindro più grande è più elevata, anche se la pressione nei due cilindri rimane la stessa.
Esempi di sistemi idraulici
Un sistema idraulico utilizzato dalla maggior parte dei guidatori ogni giorno, senza pensarci, è l'impianto frenante del tuo veicolo. Altri esempi includono dispositivi di sollevamento, come martinetti idraulici e ascensori per sedie a rotelle, bracci di sollevamento e di scavo su terne e altre attrezzature pesanti, presse idrauliche che producono componenti metallici e parti di aerei e imbarcazioni, compresi alettoni e timoni. Ogni sistema idraulico segue lo stesso principio di base. Ad esempio, un martinetto idraulico solleva carichi pesanti con uno stantuffo della pompa, che sposta l'olio attraverso entrambi i cilindri. Tirando indietro lo stantuffo si apre una sfera della valvola di aspirazione e si porta il fluido nella camera della pompa. Spingendo lo stantuffo in avanti, il fluido viene immesso in una valvola di ritegno esterna di scarico, quindi nella camera del cilindro, chiudendo la valvola di aspirazione mentre aumenta la pressione all'interno del cilindro.
Vantaggi del sistema idraulico
Un sistema idraulico è un efficiente trasmettitore di energia per molte ragioni. In primo luogo, le sue leve e pulsanti semplici facilitano l'avviamento, l'arresto, l'accelerazione e la decelerazione. Ciò consente anche l'accuratezza del controllo. Inoltre, poiché è un sistema così fluido, senza ingranaggi ingombranti, pulegge o leve, riesce facilmente ad affrontare un enorme range di peso. Fornisce una forza costante, indipendentemente dalle variazioni di velocità. Per la maggior parte, i sistemi idraulici sono semplici, sicuri ed economici perché utilizzano meno parti mobili rispetto a sistemi meccanici ed elettrici, il che li rende più facili da mantenere. I sistemi idraulici sono sicuri da usare negli impianti chimici e nelle miniere perché non provocano scintille.
Svantaggi del sistema idraulico
Anche i sistemi idraulici presentano alcuni inconvenienti. La gestione dei fluidi idraulici è caotica e può essere difficile eliminare completamente le perdite in un sistema idraulico. Se il fluido idraulico perde nelle aree calde, potrebbe prendere fuoco. Se le linee idrauliche scoppiano, possono causare gravi lesioni. Fare attenzione quando si maneggiano i fluidi idraulici, poiché una eccessiva esposizione può causare problemi di salute. Anche i fluidi idraulici sono corrosivi, ma alcuni tipi lo sono meno di altri. Ad esempio, sono disponibili due tipi principali di liquido dei freni per mountain bike idrauliche, fluido DOT e olio minerale. A causa delle sue proprietà non corrosive, l'olio minerale ha meno probabilità di distruggere la vernice di una bicicletta. Per mantenere il sistema idraulico in condizioni ottimali, controllare periodicamente che non vi siano perdite, lubrificare se necessario e sostituire filtri e guarnizioni secondo necessità.
